(共30张PPT)
第二十章 能源、材料与社会
第二节 能源的开发和利用
我们已经认识了各种形式的能,在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。人类自身生命的运动、生长也需要能量……人类生活的一切活动都离不开能量,没有能量,人类将无法生存!
人类利用能源的历程
1.能直接从自然界获取的能源称为一次能源。
煤
石油
风能
地热能
水能
2.由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。
汽油、柴油
风力发电
水力发电
太阳能发电
地热发电
能源分类
一
次
能
源
化石能源
核能
太阳能
地热能
水能
风能
天然气
石油
煤
电能
柴油
汽油
二
次
能
源
可
再
生
能
源
不
可
再
生
能
源
人类社会的发展进步离不开能源的使用,每一次能源革命都给人类社会带来了重大的变革。
煤、石油、天然气等化石能源的利用,使人类获得大量的内能,给人类文明带来进步,但同时给人类带来环境污染,造成危害。如这些燃料在燃烧过程中产生了大量的有害气体,造成了大气污染,不但直接有害人体健康,而且会影响动植物的正常生长。
能源与环境
漂浮着的石油
雾霾笼罩下的首都
直接利用太阳能的方式主要有两种。
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。
(1)光热转化
1.太阳能
开发新能源
热水
冷水
水箱
集热器
太阳光
集热器的原理
太阳能电池可以将太阳能转变为电能;
在航空、航 天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
(2)光电转化
2.核能:在原子核发生变化时放出的能量。
★ 获得核能的两条途径是:
(1)重核的裂变
(2)轻核的聚变
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。
发生裂变的条件
将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?
链式反应
(1)重核的裂变
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
1942年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。
核电站利用核能发电
链式反应如果不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。
在人类实现可控核裂变大约三年后,即1945年,利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能。
氘
氚
氦核
中子
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
能量
聚变
(2)轻核的聚变
其他新能源的开发与利用
风能
潮汐能
地热能
1.能源与社会
可再生能源和不可再生能源
2.能源与环境
3.开发新能源
太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能